В OLED устройствах используются органические материалы (на основе углерода), которые излучают свет под воздействием прикладываемого электрического напряжения. Из-за того что в OLED панели не требуются источников внешней подсветки и световых фильтров (в отличие от ЖК дисплеев), они более эффективны, проще в изготовлении, и намного тоньше. OLED дисплеи при широких углах обзора обладают отличным по качеству изображением с великолепными цветовоспроизведением и быстрым временем отклика.

На основе монохромных OLED источников можно изготавливать осветительных приборы - тонкие, экономичные и без применения каких-либо металлических элементов в конструкции.

OLED материалы были открыты еще в 1960 году, но только примерно последние 20 лет ведутся исследования для разработки реальных технологий промышленного производства.

Как работает OLED?

Базовая структура OLED состоит из слоя катода ( поглощающего электроны), светоизлучающего слоя и анода (который выделяет электроны). Современные OLED панели устроены сложнее и состоят из большего количества слоев, что делает их эффективнее, но базовая функциональность остается такой же.

Как делают OLED панели

Процесс изготовление OLED включает несколько этапов: выбор подложки, подготовку к нанесению на ее поверхность OLED материалов, изготовление платы управления OLED источниками (цепи коммутации и управления), нанесение органического слоя и шаблона (рисунка структуры отдельных элементов) и, наконец, герметизация заготовки, чтобы предотвратить попадание в процессе ее обработки пыли, кислорода и влаги.

Есть несколько способов нанесения самих органических слоев и нанесения на них шаблонов. Сегодня все OLED дисплеи делаются с использованием теневой маски FMM ( FineMetalMask) для нанесения шаблона. Далее методом испарения в вакуумyной камере удаляются незакрытые шаблоном области OLED материала. Это относительно простой метод, но он не эффективен и его очень трудно использовать для изготовления больших OLED панелей. Сегодня есть несколько альтернативных методов нанесения органических материалов, включая лазерный отжиг и струйную печать. Эти приемы более эффективны, чем вакуумное испарение и упрощают изготовление больших OLED панелей.

OLED материалы

Сегодня используется несколько типов OLED материалов. По основной базовой классификации они делятся на низкомолекулярные и состоящие из больших молекул (часто называемые также OLED и P-OLED полимеры). В основном для OLED панелей сегодня используются низкомолекулярные материалы. Такие материалы могут выпариваться и позволяют получать более совершенные дисплеи, чем на основе P-OLED. С другой стороны, у P-OLED отличные потенциальные и технологические возможности в перспективе (они могут использоваться при нанесении покрытия методом струйной печати и центрифугирования). В настоящее время проводятся интенсивные исследования для разработки подходящих для производства низкомолекулярных OLED материалов.

По другой классификации OLED материалы делятся на флуоресцентные и фосфоресцирующие. Флуоресцентные материалы имеют больший срок службы (и были открыты первыми), но они менее эффективны, чем фосфоресцирующие. Многие считают, что будущее OLED (особенно для больших дисплеев и осветительных панелей) связано именно с фосфоресцирующими материалами, хотя, есть все же пока проблемы в разработке синих фосфоресцирующих OLED материалов с большим сроком службы. Однако, можно и объединять эти материалы, например, Samsung использует красные фосфоресцирующие OLED источники совместно с зелеными и синими флюоресцентными.

AMOLED против PMOLED

Эти сокращения относятся к основным типам производимых сегодня OLED дисплеев. Дисплеи PMOLED (пассивная матрица OLED) меньшего размера и с пониженным разрешением, но они дешевле и проще в изготовлении, чем AMOLED (в которых используется активная матрица).

В AMOLED дисплеях применены накопительные конденсаторы и активные элементы на основе тонкопленочных (TFT) транзисторов. Пока эти дисплеи более производительны и могут иметь большие размеры, но они более сложны в производстве.

PMOLED сегодня применяют в MP3 плеерах или в качестве второго дисплея в мобильных телефонах. Тогда как AMOLED уже используют в дисплеях смартфонов, цифровых камер и в телевизорах.

Проблемы

Две основные проблемы стоящие перед индустрией при производстве OLED, срок службы панелей (OLED панели все же уступают плазменным и ЖК дисплеям) и производство панелей увеличенных более Gen-5.5 размеров.

OLED технология сегодня

Как уже отмечено, в основном OLED дисплеи используются пока для небольших экранов (2" - 5") в таких мобильных устройствах как телефоны, камеры и MP3 плееры. OLED дисплеи сегодня значительно дороже, чем жидкокристаллические, но демонстрируют более яркое изображение и более экономичны, что делает их идеальными для питаемых от батареек устройств.

Производство больших OLED дисплеев возможно, но трудоемко и дорого. В настоящее время уже производятся несколько OLED телевизоров, но они достаточно дорогие, в особенности учитывая небольшой размер экрана. Так Sony еще в 2007 году представила 11 дюймовый OLED телевизор Sony XEL-1 за $2500.

В настоящее время Sony производит только профессиональные OLED мониторы. LG продает с прошлого года 15 дюймовый OLED телевизор EL9500, который можно купить в Европе за 1300 евро. А с середины следующего года в продаже появятся 55 дюймовые OLED телевизоры LG и Samsung. Но более-менее массовые продажи ожидаются не ранее 2013 года из-за повышенной пока стоимости OLED моделей HDTV.

На рынке осветительных приборов компании Philips, OSRAM и Lumiotec уже предлагают OLED панели, но они небольшие и очень дорогие.

Будущее OLED технологии

В недалеком будущем OLED дисплеи станут не только большими, появятся новые возможности для встраиваемых и отдельных OLED экранов. Перспективными сферами применения OLED считаются:

• Не плоские и искривленные экраны
• Сворачиваемые экраны OLED телевизоров
• Прозрачные встраиваемые в окна OLED дисплеи
• Прозрачные OLED дисплеи в стеклах автомобилей
• Осветительные OLED приборы
• И многое другое.

Для прозрачных и гибких OLED дисплеев потребуются также прозрачные и гибкие электронные элементы систем управления. Несколько компаний уже работают над созданием материалов для таких систем. Samsung планирует начать производство гибких OLED дисплеев с 2012 года. С мая 2011 года компания TDK начала производство прозрачных PMOLED дисплеев для мобильных телефонов.

Материалы подготовлены при содействии наших партнеров - студии HDVision

Студия HDVision - Оборудование и решения "под ключ" для систем высокого разрешения High Definition (HD) и трехмерной реальности (3D) 

www.hdvision.kiev.ua